JP3354838B2

JP3354838B2 - 衛星通信地球局の周波数制御装置および周波数制御方法

Info

Publication number: JP3354838B2
Application number: JP20297997A
Authority: JP
Inventors: 英明和泉
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 2002-12-09
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JPH1155172A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、衛星通信地球局
用ＡＦＣ装置および周波数制御方法に関するものであ
る。特に、移動電話などの移動体と衛星通信を行う無線
装置に使用される衛星通信地球局用ＡＦＣ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は、例えば特開平４−１５６７２８
号公報に示された従来の衛星通信地球局用ＡＦＣ装置を
示すブロック図である。図において、タイマー回路１を
追加したＡＦＣ装置は、周波数カウンタ２、ＣＰＵ３、
記憶回路４、ＡＦＣ回路５、ＶＣＸＯ６および分岐回路
７を備え、受信しているパイロット信号に異常が発生し
た場合でも、復旧するまでの時間を正確に認識させ、２
４時間前の周波数補正データの利用時刻から正規の周波
数補正時刻への切換えを行い、ＡＦＣ機能を継続させて
いた。

【０００３】図６は、従来の衛星通信地球局用ＡＦＣ装
置１０を示すブロック図である。図において、衛星通信
地球局用ＡＦＣ装置１０は、通信衛星の通信波を受信す
る入力端子１１、混合器１２、復調器１３、同期確定検
出器１４、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１５、お
よび、電圧制御クリスタル発振器などの電圧制御発振器
（ＶＣＸＯ）１６を備え、通信波のキャリア再生回路を
構成して周波数誤差成分を抽出していた。また、同期確
立検出器１４から同期確立信号が出力されている間は、
Ｄ／Ａ変換器１５は復調器１３からの周波数誤差信号で
制御され、電圧制御発振器１６の発振周波数を補正し混
合器１２の出力周波数を復調器１３の挿引周波数帯域に
補正するループを形成していた。さらに、同期確立検出
器１４が同期外れを検出している間は、Ｄ／Ａ変換器１
５の出力電圧を同期外れ直前の制御電圧を保持するよう
ラッチしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の衛
星通信地球局用ＡＦＣ装置では、安定したＡＦＣ機能を
得るために連続した通信波を受信する必要があるので受
信同期が外れた場合、固定した電圧制御発振器１６の制
御電圧が温度ドリフトのために変化し、次の通信波が到
達しても直ちに通信波を復調器１３へ引き込めないとい
う欠点があった。特に、長時間の受信同期が外れる場合
は顕著であった。また、電話級の衛星通信では衛星側の
トランスポンダ上での混変調を抑圧する為に、通話音声
が存在する期間のみ電波を発射するＶＯＸ方式が用いら
れるが、地球局の受信する電波の中にこのＶＯＸ方式以
外の連続波が存在する場合はその連続波を利用してＡＦ
Ｃ機能を実施し、連続波がない場合はＡＦＣ機能を低下
したままで通信波によるＡＦＣ機能を実現しなければな
らない欠点もあった。

【０００５】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、第１の目的は、上記ＶＯＸ方式
によって長時間受信波が断絶した場合でも、電圧制御発
振器の出力周波数を保持し、安定した通信を確保するも
のである。

【０００６】また、第２の目的は、受信同期の確立が変
化したときに電圧制御発振器の入力信号電圧を復調器か
らメモリへ切換え、ＡＦＣ機能を達成するものである。

【０００７】さらに、第３の目的は、同期確立が外れた
場合でも複数の通信周波数に対応する発振周波数に切換
え、通信周波数毎に発振周波数の補正をする衛星通信地
球局用ＡＦＣ装置を得るものである。

【０００８】また、第４の目的は、同期確立の期間はリ
アルタイムで発振周波数を補正し、同期確立が外れた場
合は、直前に記憶した発振周波数に基づきＡＦＣ機能を
達成するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る衛星通信
地球局の周波数制御装置においては、入力される制御信
号に応じた局部発振信号を発生する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器が発振する周波数を検出する周波数
検出手段と、通信波との同期確立状態において前記電圧
制御発振器が発振する周波数を記憶するメモリと、前記
通信波との同期確立状態から受信周波数の探索状態へ変
化してから同期確立状態に回復するまで、前記メモリに
記憶した周波数と該探索状態において前記周波数検出手
段が検出した周波数とを比較し、これら両周波数が等し
くなるように前記電圧制御発振器への前記制御信号を調
整する制御手段とを設けるものである。

【００１０】また、通信衛星から受信する通信波を入力
する復調器、この復調器に接続され受信同期の確立を検
出する同期確立検出器、周波数変動を補正する補正電圧
を出力するデジタルアナログ変換器、このデジタルアナ
ログ変換器に接続され前記補正電圧に対応した周波数の
局部発振信号を出力する電圧制御発振器、この電圧制御
発振器が出力する前記局部発振信号の周波数を検出する
周波数カウンタ、前記同期確立検出器が受信同期の確立
を検出している状態において前記周波数カウンタが検出
した周波数を記憶するメモリ、前記同期確立検出器から
受信同期が確立されていない旨の信号を受けている間、
前記周波数カウンタが検出した周波数と前記メモリに記
憶された周波数とを比較し、この比較結果に応じて前記
電圧制御発振器の出力する前記局部発振信号の周波数が
前記メモリに記憶された周波数に等しくなるようにする
ための制御信号を出力する制御手段、前記同期確立検出
器の出力に対応して前記デジタルアナログ変換器の入力
を前記復調器から前記制御手段へ切換えるスイッチを設
けるものである。

【００１１】さらに、前記復調器と前記同期確立検出器
と前記デジタルアナログ変換器と前記電圧制御発振器と
前記スイッチを含む個別周波数制御回路を所定の各通信
周波数ごとに設けると共に、前記周波数カウンタ及び前
記メモリ及び前記制御手段はそれら複数の個別周波数制
御回路に対して共通のものとし、前記各通信周波数ごと
にその通信周波数に対応する個別周波数制御回路を選択
して共通の前記周波数カウンタ及び前記メモリ及び前記
制御手段に接続する復調切換器を設け、前記メモリには
前記各個別周波数制御回路ごとに記憶領域を設け、前記
周波数カウンタが検出した周波数の記憶及び前記制御手
段による比較の対象の周波数の読み出しは、当該個別周
波数制御回路に対応する前記記憶領域に対して行うもの
である。

【００１２】また、この発明に係る衛星通信地球局の周
波数制御方法においては、通信衛星から受信する通信波
を復調器に入力し、受信同期が確立しているときは、該
復調器出力の周波数誤差信号により電圧制御発振器の発
振周波数を補正しながら、該電圧制御発振器の発振周波
数をメモリへ記憶し、受信同期が確立されてから探索状
態に変化したときは、前記電圧制御発振器の発振周波数
を周波数検出手段にて検出し、検出した発振周波数が該
記憶した最新の発振周波数と略同一になるように電圧制
御発振器の発振周波数を補正することにある。

【００１３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１である衛
星通信地球局の周波数制御装置２０のブロック図であ
る。図において、衛星通信地球局の周波数制御装置２０
は、通信衛星からの通信波を受信する入力端子１１、こ
の通信波との同期確立時に電圧制御発振器１６が発振す
る周波数を記憶するメモリ２１、中央処理装置２３を備
え、中央処理装置２３は、メモリ２１の内容を信号線２
５へ出力することができ、通信波との同期確立状態から
受信周波数の探索状態へ変化したことを制御線２７を通
じて検知したときは、制御線２９を通じてスイッチ３１
を切換えて信号線２５からメモリ２１の内容をＤ／Ａ変
換器１５へ入力することができる。また、次の同期確立
状態に回復したことを制御線２７を通じて検知し、スイ
ッチ３１を元に戻すこともできる。したがって、中央処
理装置２３のスイッチ制御により、探索状態に移行した
周波数制御装置２０のメモリ２１に記憶した周波数と該
探索状態の電圧制御発振器１６の発振周波数とを比較
し、電圧制御発振器１６の発振周波数を最終時の同期確
立状態の周波数に補正することができる。よって、長時
間受信波が断絶した場合でも、電圧制御発振器の出力周
波数を保持し、安定した通信を確保することができる。

【００１４】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２である衛星通信地球局の周波数制御装置３３のブ
ロック図である。図において、衛星通信地球局の周波数
制御装置３３は、通信衛星から受信する通信波を入力す
る復調器１３、この復調器１３に接続され受信同期の確
立を検出する同期確立検出器１４、周波数変動を補正す
る補正電圧を出力するデジタルアナログ変換器１５、こ
のデジタルアナログ変換器１５に接続され挿引周波数を
確定する電圧制御発振器１６、この電圧制御発振器１６
の発振周波数を記憶するメモリ２１、同期確立検出器１
４の出力に対応してデジタルアナログ変換器１５の入力
を復調器１３からメモリ２１へ切換えるスイッチ３１を
備え、中央処理装置２３はＤ／Ａ変換器１５の最新の出
力周波数を周波数カウンタ３５を通じて入力し、その周
波数情報をメモリ２１へ記録することができる。

【００１５】このように構成された衛星通信地球局の周
波数制御装置３３は、通信波との同期確立状態から受信
周波数の探索状態へ変化した場合に、同期確立検出器１
４は制御線３７を通じてスイッチ３１を切換え、中央処
理装置２３を介してメモリ２１から最新の周波数情報を
Ｄ／Ａ変換器１５へ入力することができる。受信同期が
確立されている間は、Ｄ／Ａ変換器１５は復調器１３か
らの周波数誤差信号で制御され、電圧制御発振器１６の
挿引周波数帯域になるように、混合器１２、復調器１
３、Ｄ／Ａ変換器１５、および、電圧制御発振器１６で
ループを形成することができる。また、受信同期が外れ
探索状態に移行したときは、中央処理装置２３がメモリ
２１に記憶された最新の周波数と周波数カウンタ３５か
ら入力される電圧制御発振器１６の発振周波数を比較し
て、両者が略同一になるようにＤ／Ａ変換器１５へ補正
電圧を印加することができる。

【００１６】実施の形態３．上記実施の形態２では、１
セットの復調器１３、メモリ２１、中央処理装置２３、
周波数カウンタ３５などを設けたが、図３の衛星通信地
球局の周波数制御装置４０のようにメモリ２１に複数の
通信波に対応する発振周波数を記憶させ、このメモリ２
１の読出領域を切換えて発振周波数に対応するデジタル
アナログ変換器１５に入力させる復調切換器４１を設け
ることができる。図において、周波数制御装置４０は、
復調器１３を含む複数のＡＦＣ回路４２、４３、４４、
４５を順次切換えて、各ＡＦＣ回路の周波数カウンタ３
５から電圧制御発振器１６の発振周波数を測定し、メモ
リ２１内の所定記憶領域に周波数情報を記憶して、各通
信周波数を順次切換えながら同期確立か否かを判断しな
がら、各通信周波数に対してＡＦＣ機能を個別に達成す
ることができる。したがって、本実施の形態によれば、
メモリ２１、中央処理装置２３および周波数カウンタ３
５を共通に使用するマルチチャネルの衛星通信地球局の
周波数制御装置４０を提供することができる。

【００１７】実施の形態４．図４は、この発明の実施の
形態４である衛星通信地球局の周波数制御方法のフロー
チャートである。図において、衛星通信地球局の周波数
制御方法は、通信衛星から受信する通信波を復調器に入
力し、受信同期が確立しているか否かを判定するステッ
プ５１、この復調器出力の周波数誤差信号により電圧制
御発振器の発振周波数を補正するステップ５２、該電圧
制御発振器の発振周波数をメモリへ記憶するステップ５
３、受信同期が確立されてから探索状態に変化したか否
かを判定するステップ５４、該記憶した最新の発振周波
数と略同一になるように電圧制御発振器の発振周波数を
補正するステップ５５を備え、受信同期が確立している
ときは、復調器からの周波数誤差信号により周波数補正
を行い。受信同期の確立から受信周波数の探索状態に変
化したときは、メモリに記憶した最新の周波数情報によ
り発振周波数を補正することができる。また、受信同期
が回復した場合は、ステップ５６で分岐して再度復調器
からの周波数誤差信号により電圧制御発振器の発振周波
数を挿引周波数帯域に補正することができる。

【００１８】ところで、上記説明では、この発明を通信
衛星からの通信波を受信する地球局用の周波数制御装置
に利用する場合について述べたが、その他の通信波にも
利用できることは勿論である。例えば、パーソナルハン
ディホンや個別選択受信機などの地上の基地局からの電
波を受信する通信装置のＡＦＣ機能を行う場合にも適用
することは勿論である。

【００１９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００２０】同期確立時の電圧制御発振器の発振周波数
をメモリに記憶したので、同期確立が解除された場合に
も、正確なＡＦＣ機能を維持するすることができる。

【００２１】また、同期確立検出器の出力信号に対応さ
せて、同期確立時の周波数補正と同期確立解除状態の周
波数補正とを切換えたので、最新の確立時の同期周波数
を用いて周波数補正をすることができる。

【００２２】さらに、復調切換器で周波数カウンタ、中
央処理装置およびメモリを共通に使用するマルチチャネ
ルのＡＦＣ機能を提供することができる。

【００２３】また、同期確立時の電圧制御発振器の発振
周波数をメモリに記憶し、同期確立が解除されたとき
に、メモリから周波数情報を読出して正確なＡＦＣ機能
を維持する方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１を示す周波数制御装
置のブロック図である。

【図２】この発明の実施の形態２を示す周波数制御装
置のブロック図である。

【図３】この発明の実施の形態３を示す周波数制御装
置のブロック図である。

【図４】この発明の実施の形態４を示す周波数制御方
法のフローチャートである。

【図５】従来の周波数制御装置のブロック図である。

【図６】従来の周波数制御装置のブロック図である。

【符号の説明】

１１入力端子、１２混合器、１３復調器、１４
同期確立検出器、１５デジタルアナログ変換器、１６
電圧制御発振器、２１メモリ、２３中央処理装置、
３５周波数カウンタ、４１復調切換器、４２、４
３、４４、４５ＡＦＣ回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】通信衛星から受信する通信波に基づき受
信周波数を補正する衛星通信地球局の周波数制御装置で
あって、入力される制御信号に応じた局部発振信号を発
生する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器が発振す
る周波数を検出する周波数検出手段と、通信波との同期
確立状態において前記電圧制御発振器が発振する周波数
を記憶するメモリと、前記通信波との同期確立状態から
受信周波数の探索状態へ変化してから同期確立状態に回
復するまで、前記メモリに記憶した周波数と該探索状態
において前記周波数検出手段が検出した周波数とを比較
し、これら両周波数が等しくなるように前記電圧制御発
振器への前記制御信号を調整する制御手段とを備えるこ
とを特徴とする衛星通信地球局の周波数制御装置。
【請求項２】通信衛星から受信する通信波に基づき受
信周波数を補正する衛星通信地球局の周波数制御装置で
あって、通信衛星から受信する通信波を入力する復調
器、この復調器に接続され受信同期の確立を検出する同
期確立検出器、周波数変動を補正する補正電圧を出力す
るデジタルアナログ変換器、このデジタルアナログ変換
器に接続され前記補正電圧に対応した周波数の局部発振
信号を出力する電圧制御発振器、この電圧制御発振器が
出力する前記局部発振信号の周波数を検出する周波数カ
ウンタ、前記同期確立検出器が受信同期の確立を検出し
ている状態において前記周波数カウンタが検出した周波
数を記憶するメモリ、前記同期確立検出器から受信同期
が確立されていない旨の信号を受けている間、前記周波
数カウンタが検出した周波数と前記メモリに記憶された
周波数とを比較し、この比較結果に応じて前記電圧制御
発振器の出力する前記局部発振信号の周波数が前記メモ
リに記憶された周波数に等しくなるようにするための制
御信号を出力する制御手段、前記同期確立検出器の出力
に対応して前記デジタルアナログ変換器の入力を前記復
調器から前記制御手段へ切換えるスイッチを備えること
を特徴とする衛星通信地球局の周波数制御装置。
【請求項３】前記復調器と前記同期確立検出器と前記
デジタルアナログ変換器と前記電圧制御発振器と前記ス
イッチを含む個別周波数制御回路を所定の各通信周波数
ごとに設けると共に、前記周波数カウンタ及び前記メモ
リ及び前記制御手段はそれら複数の個別周波数制御回路
に対して共通のものとし、前記各通信周波数ごとにその
通信周波数に対応する個別周波数制御回路を選択して共
通の前記周波数カウンタ及び前記メモリ及び前記制御手
段に接続する復調切換器を設け、前記メモリには前記各
個別周波数制御回路ごとに記憶領域を設け、前記周波数
カウンタが検出した周波数の記憶及び前記制御手段によ
る比較の対象の周波数の読み出しは、当該個別周波数制
御回路に対応する前記記憶領域に対して行うことを特徴
とする請求項２に記載の衛星通信地球局の周波数制御装
置。
【請求項４】通信衛星から受信する通信波に基づき受
信周波数を補正する衛星通信地球局の周波数制御方法で
あって、通信衛星から受信する通信波を復調器に入力
し、受信同期が確立しているときは、該復調器出力の周
波数誤差信号により電圧制御発振器の発振周波数を補正
しながら、該電圧制御発振器の発振周波数をメモリへ記
憶し、前記受信同期が確立されてから探索状態に変化し
たときは、前記電圧制御発振器の発振周波数を周波数検
出手段にて検出し、検出した発振周波数が該記憶した最
新の発振周波数と略同一になるように前記電圧制御発振
器の発振周波数を補正することを特徴とする衛星通信地
球局の周波数制御方法。